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本帖最后由 toofree 于 2018-9-5 01:34 编辑 下载并安装X-CUBE-MCSDK_v5.0.3或X-CUBE-MCSDK_5.2.0.exe后,安装成功后会有两个应用程序“MotorControl Workbench 5.0.3”和“Motor Profiler 5.0.3”。电机参数测量需要使用“Motor Profiler 5.0.3”。 当然两个版本都安装了,对比着用。8 {0 v/ r2 m4 [* t/ r7 Q
! M5 m' v, I9 N1 M# o2 z) J 本实验需要的其它软件“STM32 ST-LINK Utility”,自然是必须早已安装了。' y- {+ H$ ]' e6 u
8 K; S: E% L! v. j1 Z2 e & c1 ?3 R) O$ r) ]/ T 实验使用的为P-NUCLEO-IHM002套件,包含了NUCLEO-F302R8、X-NUCLEO-IHM07M1、BR204-1700KV-1、12V电源适配器。9 k% O7 @+ U! ]# z$ E6 Z
5 z+ T N, ]/ Q4 D/ q- A 连接电机、电源适配器、通过USB线将Nucleo板载集成ST-Link/V2连接实验用计算机,给12V电源适配器通电,整个系统上电。
打开“Motor Profiler”软件,“选择板卡”
) S. z! A8 Z7 U1 i4 A8 e3 V 双击选择对应板卡套件,则本页面自动关闭 Q4 Z+ t1 ?: b) b9 B1 c; V
在主页面可以看到板卡预览图,右面设置好参数,计算机通过连接板卡。 (至于这里的极对数为什么是7这个疑问,我也一直不明白,直到今晚终于找到资料,在后面解释。): p" Y9 W2 j# `- x7 e- z
第一次用“Motor Profiler”软件连接,板上没有电机参数测量固件,需要自动更新固件
% p' h+ h: j3 B3 R9 u: N6 V 固件成功更新; D9 f: U: n* U6 {( z% G
, T: f/ }% ?5 D- y 点“Start”,开始电机参数测量实验
在第一次尝试测量参数,没有成功,接着会自动再次尝试
: Y' P \! b8 c# w! Q# k ~ 第二次尝试测量成功
0 R( X c6 h( q1 u+ I/ f2 n5 s 测试几次,发现测量结果参数Rs、Ls、Imax、Ke每次都不一样,会有细微变化2 I# S* z) E5 E F, p- H6 t
, S( Y2 ~ m1 A% U/ L" { 这是后来再次测量的结果,对比前一图,有变化
“Save”保存测量工程(不知道叫什么,姑且就叫测量工程吧)。2 N2 f# {+ x6 D6 O! ~5 V2 }
3 d) [$ w; x: g4 ?) W; j! m* F “Play”演示电机转速控制调节,“Start”开始演示
拖动三角滑块,调节不同转速,及转动方向
# [- ^0 S: u" u: w7 w2 } 调节转速% B5 P8 V3 }; u1 n* D, K1 C. R
- v/ K) A4 D, u" `8 q, W 调节方向) G) h4 e1 V7 L. n! b9 _
- l+ U% `( s, q! Y! c3 b; c$ y 测试最小转速。电机可调节的正反最低转速都在750左右,太低则电机会停止运行。& i* s" G+ Z! p3 |$ Q% G) m0 k
' F, D, j# q. z o 测量结束,关闭软件。要关闭软件时例行公事的弹出,提示会丢失没有保存的数据,不予理会或保存一次都可以。
; @; Z4 R6 I2 z g) r) h 关于极对数为什么是7,这个百撕不得其姐,也不得其妹。终于今晚在“知乎”上查到根据,原理讲的很不错。; j* O" f+ N, s8 D% q( r 原贴链接附上:http://www.zhihu.com/question/538934493 Q$ A4 @+ G. T, e 1.定转子极对数问题% z4 {1 u1 v+ p1 o 实际运行中,定子通电产生的磁极数和转子的磁极数可以不相等。航模电机工作时时其实有点类似于永磁式步进电机,两者也是不相等的。至于为什么设计成槽数和永磁体的磁极数不成倍数关系,是为了减小齿槽转矩,减小转矩脉动。齿槽转矩也就是我们用手拨动电机转子的时候,那种一顿一顿的感觉。以12N14P的XXD2212电机为例,采用两两导通的通电方式运行,其六种通电状态如下图所示:2 B. d6 U7 p2 }" E 3 k9 \1 R9 a7 O4 P/ F5 n3 a
- I* Q" {, B0 S; S" \4 {! L9 f
4 x2 x, {, n6 y9 d, w4 _
7 L. g$ t7 ?! n* F6 ~6 A: \2 z
8 A' u1 a! c1 ~: C. L; T5 c/ Y0 t: o # o4 {: q1 `( e; Q( A% h' w9 G; S 可以看到,每一种通电状态,转子的永磁能够找到与定子磁场对齐的位置。且能够产生持续的同方向的转矩。即使转子磁极数和定子磁极数不等,电机也可以稳定运行。4 C+ ~ T9 U' |' n % z8 U. @( |- k* m* g 2.BLDC转速问题 我们用的航模电机都是带有ESC的,这两个组合在一起的话,就组成了一个自控式变频系统。你所说的电压越高,电机转速越高,你是站在两者组合的角度来讲的。一般的ESC(非FOC电调),一般采用检测反电动的过零点来进行电机换向,电压越高,电机的转速就会越高,那么ESC的换向频率也会随之提高,也就是同步转速也随着提高。8 z0 X3 m5 [$ M. b' ? 同步转速=频率/极对数 ,这个公式对无刷直流电机(BLDC) 适用吗?$ p: Y5 d- z9 I / ~6 e9 J8 A# \3 v 整个过程中,同步转速=频率/极对数 这一个式子是始终成立的,电压越高,ESC的换向频率也会越高。 频率指的就是方波换向的频率吗? 同步频率跟方波换向频率差一个系数关系,跟驱动方式有关。普通的两两导通驱动方式,一个周期存在AB-AC-BC-BA-CA-CB六种导通状态,所以 同步频率 = 方波换向频率/6" _ }4 H8 H6 X. c$ h ' k$ F$ w% S* C( ~1 P* O 极对数是指定子的还是转子的呢?$ u5 _) d1 a7 i2 S' Y 4 u' F, | j" E0 U& j( C l 同步转速=频率/极对数,这里的极对数按照永磁体极对数算。 / B b5 Z) Q4 K 对照我们的“奔牛”无刷电机BR204-1700KV-1,为了数的清楚一点,卸掉螺丝。
可以看到,里面的定子线圈一共有12个磁极,共6对;而外面的转子永磁体有14个磁极,共7对。那么极数对自然也就是7喽。 定子磁极切换的频率,除以7个极数对,就是转子转动的速度,RPM为每分钟转数。3 G( y" I* P; W3 X4 L 其实这也不难理解。因为定子线圈变化了6次磁极,为一圈,相应转子也需要跟随6次,可是转子的磁极为7,那么就自然就少了一次。也就是说,定子磁极转一圈,转子真实只能转七分之六圈。 + [# D, D* w( \& D+ J 本着拿来主义、实用主义的态度,用就是了,有时候有精力再慢慢研究无刷电机。 看似小小的电机,里面大有文章,通过本实验及网上资料,只是了解了一点皮毛。$ @; b, w% b( z/ K5 D 7 @% w" P0 M0 B& l0 ?, Z |
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